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Korrosionsschutz

Wie wir bereits gelernt haben, kommt es durch Korrosion zu Veränderungen der Stoffeigenschaften der Metalle, wie beispielsweise der Abnahme von Festigkeit oder Flexibilität. Da Werkstoffe und insbesondere die hier genannten Metalle zumeist eine sehr spezifische Funktion innehaben, ist eine Veränderung dieser ungewollt. Abhilfe kann hierbei ein sog. Korrosionsschutz leisten. Dabei kann in passiven und kathodischen Korrosionsschutz unterschieden werden.

Passiver Korrosionsschutz

Dieser umfasst alle Maßnahmen, bei denen der zu schützende Werkstoff durch einen Überzug sowie konstruktive Maßnahmen (Vermeidung von Wasseransammlungen) von dem angreifenden korrosiven Medium getrennt wird.

Ein Beispiel für dieses Verfahren ist die Chromatierung. Hierbei wird der zu schützende Werkstoff mit einer chromhaltigen Schutzschicht überzogen. Sicherlich kennst du auch den Begriff der Vergoldung. Hierbei wird ein Gegenstand mit Gold überzogen. Dieser Überzug hat nicht nur optische Vorteile, sondern schützt auch hervorragend vor Korrosion, da Gold ein sehr edles Metall ist. Etwas günstiger wird es jedoch, wenn man Lacke oder andere Überzugsstoffe verwendet, die das Metall effektiv abschirmen.

Kathodischer Korrosionsschutz

Bei diesem schützt ein unedlerer Stoff den Werkstoff, indem der unedle Stoff durch das angreifende korrosive Medium aufgebraucht wird. Daher wird das schützende Material auch als Schutzanode bezeichnet.

Das folgende Beispiel verdeutlicht den Schutzmechanismus:

Eine Eisentreppe kann geschützt werden, indem unedleres Zink als kathodischer Korrosionsschutz verwendet wird. Zink wird hierbei, wie oben beschrieben, als Überzug verwendet. Es schützt demnach auch passiv, jedoch darüber hinaus selbst bei Beschädigung. Kommen die beiden Stoffe nach einer Beschädigung mit Wasser in Kontakt, werden sie normalerweise unabhängig voneinander je zu Zn2+- und Fe2+-Ionen oxidiert, während der gelöste Sauerstoff im Wasser mit den Elektronen und den Wassermolekülen zu OH- reagiert. Da Eisen jedoch das niedrigere Normalpotential hat und damit den edleren Stoff darstellt, wird der Sauerstoff viel eher das unedle Zink oxidieren als das Eisen. Die Reaktion läuft daher fast ausschließlich an der Zink-Wasser-Grenze ab, während das Eisen verschont bleibt. Das Zink opfert sich sozusagen, weshalb man auch von der Opferanode spricht. Das Eisen ist dadurch solange geschützt bis das Zink aufgebraucht ist.

Wenn man nun beide Funktionsprinzipien kombiniert, erhält man einen sehr effektiven und langlebigen Korrosionsschutz, der selbst bei kleineren Beschädigungen der Oberfläche das darunterliegende Metall schützt
Das zu schützende Metall Eisen ist von dem unedleren Metall Zink überzogen. Kommt es zur Beschädigung und dem Kontakt mit Wasser werden beide Stoffe von diesem oxidiert. Durch das niedrigere Normalpotential des Zinks wird das Wasser eher dieses oxidieren. Dadurch bleibt das Eisen verschont.

Kathodischer Korrosionsschutz

Das zu schützende Metall Eisen ist von dem unedleren Metall Zink überzogen. Kommt es zur Beschädigung und dem Kontakt mit Wasser werden beide Stoffe von diesem oxidiert. Durch das niedrigere Normalpotential des Zinks wird das Wasser eher dieses oxidieren. Dadurch bleibt das Eisen verschont.
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